第一章 大气物理性质与空气动力学 1
§1-1 空气动力学与生活及工业 1
一、自然空气动力 1
目录 1
二、工业空气动力 4
§1-2 空气动力学在航空工程中的作用 4
§1-3 空气动力学的研究方法及其对飞机外形设计所起的作用 5
一、理论研究方法 5
二、实验研究方法 5
三、计算研究方法 6
四、三种研究方法的综合应用 6
一、温度 7
§1-4 大气物理性质及其与空气动力的关系 7
二、密度 8
三、粘性 9
四、压强 12
五、空气流动的压缩性 18
六、空气介质的连续性 18
§1-5 空气动力基本公式 20
第一篇 低速空气动力学 30
第二章 理想流体的流动规律 30
§2-1 流场的基本概念 30
一、流场 30
二、流线 30
三、流管、流束及流动图 36
四、定型流动和非定型流动 37
§2-2 连续方程 40
一、二、三维流动连续方程 40
二、一维流动连续方程 45
§2-3 流体微团运动分析 50
一、无旋流动（位流流动） 52
二、有旋流动 54
三、无旋流动和速度位函数？（x,y,z） 55
§2-4 流函数 62
§2-5 欧拉运动方程 71
一、沿一条定型流流线条件下积分 76
§2-6 伯努利方程 76
二、无旋非定型流条件下欧拉运动方程的积分 78
三、伯努利方程的意义及伯努利常数C及K的确定 80
四、压强系数Cp及其意义 82
§2-7 旋涡运动及感应速度 86
一、旋涡的形成及旋涡内外的流动情况 86
二、涡线涡管的概念 88
三、斯托克斯速度环量与旋涡强度的关系 89
四、汤姆森定理 94
五、亥姆霍兹旋涡定理 97
六、旋涡外的感应流场及感应速度 99
七、旋涡内外的压强分布 104
八、遇有固壁干扰时旋涡在流场上感应速度的求法——旋涡镜像法 110
思考题 115
习题 117
第三章 二维物体上的基本空气动力 120
§3-1 一些基本位流流场的位函数及流函数 121
一、均匀直线流场 121
二、二维点源、点汇流场 123
三、二维偶极子流场 127
四、二维点涡流场 130
§3-2 低速理想定型匀直流绕二维圆柱流动时的空气动力 133
——达朗贝尔奇论（阻力定理） 133
一、流动图 133
二、作用于圆柱体上的空气动力 137
三、x＝0及y＝0的限制条件及物理意义 139
§3-3 低速理想定型匀直流绕旋转圆柱体流动的空气动力 142
——库塔-儒科夫斯基举力定理 142
一、匀直流绕二维旋转圆柱体流动的模拟 142
二、匀直流绕流旋转圆柱体的空气动力 146
三、库塔-儒科夫斯基定理的限制条件及物理意义 150
§3-4 低速理想匀直定型流绕流各种形状二维物体的流动图 156
思考题 157
习题 157
第四章 粘性流体的流动规律及粘性空气动力 159
§4-1 粘性流体的流动规律 159
一、边界层的形成 163
二、层流流动与纳维-斯托克斯方程 164
三、紊流流动与紊流边界层 170
§4-2 边界层微分方程式 173
§4-3 边界层积分关系式 179
§4-4 二维平板定型流边界层计算 183
一、二维平板定型层流边界层计算 183
二、二维平板定型紊流边界层计算 187
三、物理概念的阐述 190
§4-5 二维平板混合边界层计算及减阻措施——层流翼型 202
一、基本概念 202
二、计算方法 203
三、减阻措施和低阻翼型及低阻流线体 206
§4-6 曲面上边界层的分离、压差阻力、失举现象 209
一、气流的分离 209
二、翼型的失举 210
三、翼型压差阻力的产生 213
四、旋涡阻力 215
§4-7 相似准则与实验研究 217
一、几何相似 217
二、运动相似（流动相似） 217
三、动力相似 218
四、相似准则与实验研究 219
思考题 219
习题 220
第五章 二维机翼理论及其气动力特性 222
§5-1 翼型几何及二维翼族 223
一、翼型及其几何参数 223
二、二维翼族 225
一、低速定型流绕翼型的流动图 228
§5-2 低速气流绕翼型的定型流动及解二维翼理论的思路 228
二、处理二维机翼理论的思路 232
§5-3 薄翼理论假设，边界条件及理论的建立 234
一、薄翼理论假设 234
二、边界条件及薄翼理论的建立 235
§5-4 平板薄翼空气动力系数 237
一、确定γ′（x）分布函数 237
二、求气动力系数 239
三、限制条件 243
四、二维平板薄翼理论的历史发展过程 244
一、确定γ′（θ）分布函数 245
§5-5 曲线中弧线二维薄翼气动力系数 245
二、确定傅立叶级数系数a0、an 249
三、举力系数 251
四、力矩系数 252
五、物理概念 255
§5-6 薄翼理论的应用——辅翼气动力特性 263
一、假设 264
二、确定傅立叶级数的系数 264
三、确定气动力系数 266
四、限制条件及讨论 267
§5-7 流体粘性、翼型厚度对二维翼气动力特性的影响 271
一、零举阻力系数Cx0 271
二、最大举力系数Cymax 274
三、使用襟翼时的最大举力系数 277
四、举力线梯度m0 278
五、举阻比 281
思考题 283
习题 284
第六章 三维机翼理论及其气动力特性 285
§6-1 机翼平面形状及其几何参数 286
§6-2 三维翼上的流动图及气动力特性概论 288
§6-3 三维翼理论计算方法概述 295
一、三维翼上附着涡及尾涡的分布情况 295
二、近似举力面概述 297
三、举力线理论及其所决定的气动力 299
四、举力线理论所适用的机翼形状 301
§6-4 兰切斯特-普朗特有限翼展机翼理论 302
§6-5 椭圆Г分布机翼的气动力特性 305
§6-6 有限翼展机翼的基本积分微分方程 309
§6-7 沿翼展环量分布的近似求法——格劳尔特-崔福兹法 311
一、确定Г（θ）分布函数 311
二、对于式（6.13）的讨论 314
三、解对称载荷机翼的Г（θ）分布公式 314
§6-8 三维翼的举力分布、感应阻力分布及机翼举力和感应 323
阻力 323
一、三维翼举力分布y（z）及举力Y 323
二、三维翼感应阻力分布Cxi（z）及感应阻力系数Cxi 324
三、三维翼的有利平面形状 329
§6-9 三维大展弦比机翼的举力线梯度及举阻比 330
＊§6-10 扭转机翼的气动力特性 336
一、沿翼展举力载荷分布及全机举力系数 336
二、沿梯形翼的展向举力系数分布 340
三、梯形翼上感应阻力系数分布及机翼感应阻力系数 345
四、绕机翼气动力心（A.C.）的俯仰力矩系数CMA·C 346
§6-11 无限翼展侧滑翼及后掠翼的气动力特性 359
一、无限翼展侧滑翼气动力特性 359
二、气流绕大后掠机翼的流动特性 364
三、大后掠三维翼的气动力特性 366
§6-12 小展弦比机翼气动力特性 371
一、椭圆形机翼 371
二、三角形机翼 372
三、燕尾翼 376
四、矩形翼、梯形翼、后掠翼及菱形翼 380
五、展弦比λ趋近于零的机翼 381
§6-13 三维机翼的增举设备 387
§6-14 低速机翼举阻比K的特性 390
一、展弦比λ的作用 391
二、机翼根梢比η的作用 391
三、机翼后掠角x的作用 393
四、翼型相对厚度？及相对弧？的作用 393
§6-15 三维机翼的失举特性 394
一、大展弦比λ机翼的失举特性 396
二、大后掠机翼的失举特性 399
三、改善三维机翼失举特性的办法 401
思考题 405
习题 406
第七章 旋成体理论及其气动力特性 408
§7-1 绪论 408
§7-2 旋成体形状及几何参数 409
§7-3 低速三维位流的基本流动方程 410
一、连续方程 411
二、斯托克斯流函数 415
三、速度位函数 420
§7-4 典型基本流场 421
一、均匀直线流场 422
三、位于原点的偶极子流场 423
二、位于原点的点源流场 423
四、线源流场 425
§7-5 流经半体（点源加匀直流场）的流动 426
一、？与ψ二函数的求得 426
二、流动图的确定 426
三、压强系数Cp及其分布 428
§7-6 流经球体（偶极子加匀直流）的流动 429
一、？及ψ函数的确定 429
二、速度分布及压强分布 430
§7-7 流经圆球及阮金体的流动 431
一、绕圆球体流动的模拟概念 431
二、？及ψ函数的确定 432
三、驻点及阮金体形状 433
四、阮金体上的速度分布和压强分布 434
§7-8 流经流线体（点源、点汇分布）的流动 435
§7-9 细长体理论及旋成体气动力特性 448
一、细长旋成体的速度位方程 448
二、理想非定型流法向力的特性 452
三、粘性流体作用于旋成体上的法向力 458
四、旋成体的气动力系数 459
五、旋成体及机身的实验数据 465
思考题 472
习题 473
第二篇 高速空气动力学 477
第八章 无（冲）波高速气体的流动规律 477
§8-1 熵的概念和意义 477
一、音速a 482
§8-2 微弱扰动在流场中的传播，音速 482
二、扰动传播速度vp 484
三、微弱扰动在流场中的传播 487
§8-3 可压缩性定型位流流动的基本速度位方程 492
§8-4 能量方程 495
一、绝热能量方程的推导 495
二、限制条件及结论说明 498
三、流场中的各参考量和参考速度 499
四、等熵能量方程 502
五、等熵能量方程的其它形式 505
§8-5 动量方程 508
一、v与F,p,p,T的变化规律 510
§8-6 一维定型等熵管流 510
二、在一维定型等熵流管中M与F的变化规律 514
三、管流的最大流量 517
思考题 518
习题 519
第九章 超音速气流通过冲波及膨胀波的流动规律及高速 521
边界层 521
§9-1 冲波的形成 521
一、在管道中正冲波的形成 521
二、在钝头体前脱体波的形成 523
三、在楔形物体上斜冲波的产生 525
四、喷气发动机进气道中正冲波的产生 528
五、改变楔形物半顶角θ值与不同性质波（包括冲波和膨胀波）的变化情况 529
§9-2 正冲波理论 530
一、正冲波理论的思路 530
二、正冲波关系式的推导 531
三、限制条件及结论说明 536
§9-3 斜冲波理论 540
一、解斜冲波问题的思路 541
二、斜冲波关系式的推导 542
三、限制条件及结论说明 548
§9-4 膨胀波的产生及膨胀波理论 553
一、膨胀波的形成及通过它的流动特性 553
二、膨胀波公式的推导 556
三、限制条件 562
＊§9-5 冲波和膨胀波的相交和反射 564
一、冲波的反射 565
二、冲波的相交 567
三、膨胀波的相交 568
四、膨胀波在固壁上的反射 569
五、冲波在自由边界上的反射 569
六、膨胀波在自由边界上的反射 570
七、冲波和膨胀波的相交 571
§9-6 高速边界层 572
一、高速边界层概念 572
三、温度边界层及温度型 574
二、气动力热 574
四、绝热壁的恢复温度及恢复温度系数 576
五、高速边界层热流量计算 577
六、二维平板高速边界层摩擦阻力计算 580
思考题 582
习题 584
第十章 超音速二维翼理论及气动力特性 586
§10-1 高速速度范围的划分及绕翼型的超音速流动图 587
一、翼型速度范围划分的原则 587
二、上下临界速度及上下临界马赫数 587
三、影响下临界马赫数的因素 588
四、超音速气流绕翼型的流动图及气动力产生的概念 591
问题的基本步骤与过程 595
§10-2 解决二维超音速机翼问题的线化方法——线化理论处理 595
一、流动图的线化 596
二、微分方程式的线化——小扰动法 597
三、边界条件的线化 602
四、压强系数的线化 602
五、线化解——解的叠加原理 606
§10-3 线化近似理论 608
一、波动方程的通解 608
二、气动力系数公式的推导 611
三、限制条件及结论说明 618
四、线化近似理论值与实验结果的比较 631
§10-4 超音速二维翼高阶近似理论 633
一、布兹曼理论的解释 634
二、气动力系数公式的推导 636
§10-5 解超音速二维翼的其他理论方法简介 651
一、特征线法 652
二、特征线速度图的绘制 656
思考题 658
习题 659
第十一章 超音速三维翼理论概述及其气动力特性 661
§11-1 三维超音速流场概念及三维翼气动力概念 661
一、翼形几何参数 661
二、超音速三维流场的基本概念 663
§11-2 锥型流方法概念 670
§11-3 无限翼展斜置翼理论 674
一、边界条件的线化 678
§11-4 超音速三维翼厚度波阻理论概述 678
二、压强系数的线化 681
三、点源解（解机翼厚度问题） 681
四、求Cp及Cx？的步骤 690
§11-5 典型超音速机翼的厚度波阻特性 694
一、三角翼 694
二、矩形翼 699
三、后掠翼 702
四、超音速后掠机翼厚度波阻系数总结 703
五、三种常用超音速翼形Cx？的比较 710
§11-6 超音速三维翼举力及仰角波阻理论概述 715
一、线化边界条件 716
二、解超音速前缘三角翼 718
三、矩形翼气动力特性 721
§11-7 典型机翼的气动力特性 723
一、平板矩形翼 723
二、平板后掠翼 731
三、平板三角翼 736
§11-8 超音速机翼的举阻比K 747
一、翼型相对厚度？的作用 747
二、翼型弧？的作用 748
三、翼型几何形状的作用 748
四、展弦比λ的作用 748
五、后掠角x的作用 750
七、飞行高度及机翼载荷的作用 752
六、M∞的作用 752
思考题 755
习题 757
第十二章 机翼的亚音速及跨音速气动力特性 759
§12-1 绕翼型的亚音速流态及亚音速速度位方程 759
§12-2 普朗特-格劳尔特定律 760
§12-3 速度图法概述 763
§12-4 亚音速二维线化机翼的相似律 768
§12-5 亚音速三维翼相似律及其气动力特性 778
一、亚音速三维机翼相仿律——戈则特法则 778
二、亚音速无后掠三维翼的相仿律及气动力特性 781
三、亚音速无限翼展侧滑翼的气动力特性 784
四、亚音速有限翼展后掠翼的气动力特性 785
§12-6 跨音速翼型气动力特性 789
一、在跨音速流中翼型上局部弓形冲波的产生和流动图 791
二、跨音速翼型的气动力特性 793
三、跨音速平板翼型的气动力特性 795
四、超临界翼型的气动力特性 800
§12-7 跨音速三维翼气动力特性 802
一、马赫数的影响 802
二、展弦比的效应 803
三、后掠角的效应 804
四、翼型、翼形在跨音速范围对Cx0,m及K等的具体影响 806
§12-8 突破音障在机翼外形上所应采取的措施 809
习题 811
思考题 811
第十三章 高速旋成体理论及其气动力特性 812
§13-1 超音速气流绕旋成体的流动图 813
一、绕圆锥的波系及流动图 813
二、绕弹头体的波系及其流动图 817
§13-2 细长旋成体线化位流理论 820
一、线化流动图 820
二、线化扰动速度位方程 821
三、线化边界条件 825
四、线化压强系数 827
§13-3 轴对称绕流任意旋成体流动的解法 828
§13-4 绕细长圆锥体轴对称流的解法 833
§13-5 轴对称流绕抛物线旋成体流动的解 834
§13-6 任意形状细长旋成体的级数解法 836
一、轴对称流动的解法 836
二、非轴对称流动的解法 844
§13-7 旋成体相似律 847
§13-8 旋成体气动力特性 848
一、波阻轴向力系数CAw 848
二、底部阻力轴向力系数CAb 856
三、摩擦阻力轴向力系数CAf 857
四、各法向力系数 858
五、旋成体的举力、阻力及俯仰力矩系数 859
六、旋成体的实用气动力系数 859
一、抛物线旋成体 860
§13-9 最佳旋成体形状及其Cxmin 860
二、其他形状旋成体 862
§13-10 超音速旋成体实验气动力特性 865
一、举力系数 865
二、阻力系数 865
三、压力中心位置及力矩系数 871
四、举阻比 871
五、总结 872
思考题 874
习题 875
第十四章 组合体及干扰 877
§14-1 低速翼身的相互干扰 878
一、机翼对机身的干扰 879
二、机身对机翼的干扰 881
三、翼身组合体与单独机翼沿翼展方向每单位仰角环量（或举力）分布的比较 883
四、翼身组合体的气动力特性 884
五、机翼、机身交接处流态干扰及气动力 886
§14-2 低速机翼、机身对尾翼的干扰 889
§14-3 跨音速飞机组合体的气动力特性 893
§14-4 超音速飞机组合体的气动力特性 899
一、超音速组合体的面积律 899
二、从面积律的观点看机翼外形在跨音速和超音速范围内的变化规律 900
三、超音速翼身组合体的举力特性 907
四、超音速机翼机身尾翼组合体的气动力特性 907
§14-5 地面干扰效应 908
附录 912
参考文献 939